涠洲岛是第四纪玄武岩岩浆喷发时在水下堆积而形成的。该岛构造上受东北、西北、东南向断裂的控制,地形南高北低.据分析,南湾是本岛南部被侵蚀破坏后的古火山口残迹,另一火山口位于岛西横路村西北。岛屿地貌特征为南侵北堆,南部从石盘滩向南绕南湾港至西岸海蚀地貌比较发育,常见的有海蚀崖、海蚀洞、海蚀柱、海蚀平台等.北端从横岭向西北转西南到后背塘,海成沙堤十分发育。沙堤呈牛轭状分布,长71cm,宽100～450m,按形态、结构把沙堤分新、老沙堤,老沙堤高6～12m,由于长期吹扬作用,已改变原状,形成凹凸不平砂丘;新沙堤内缘与老沙堤接触且覆盖于老沙堤之上.高2～4m.岛的沿岸珊瑚岸礁相当发育,特别是在北、东部发育最好,南、西部较差.珊瑚岸礁最重要特征是礁源碳酸盐和陆源碎屑的混合沉积作用.其珊瑚礁的形成于3100年前。涠洲岛出露的地层最老的是玄武岩,主要分布于东北海滩,北部及南部沿岸零星露头。其次为火山碎屑岩,火山碎屑岩构成岛屿主体。本岛自第四纪以来、火山活动经历过三个喷发旋回、五次喷发。